用于PREMO伺服机电一体驱动装置的HIPERFACE DSL®协议：自由获取诊断数据

寂静天花板

电气驱动器的连续状态监测正在快速发展，纯数字式HIPERFACE DSL®编码器接口能提供伺服驱动器温度等状态数据，并能将这些数据按照控制技术评估格式进行输出。来自WITTENSTEIN motion control GmbH的完全可扩展的PREMO伺服机电一体驱动装置平台不仅充分发挥了HIPERFACE DSL®的潜力，还具有多重设计和安全优势。
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PREMO高端系列标配数字式HIPERFACE DSL®接口
. m, T6 j2 M4 v4 n. z我们需要通过数字资料和协议“窥视”机器的内部状态，甚至是看到电机轴。凭借HIPERFACE DSL®接口，伺服反馈编码器（如SICK的EKS/EKM36和EFS/EFM50系列产品）可满足次先决条件，可确保高效状态监测。编码器可连接外部温度传感器，从而使得传感器数值，以及驱动器的其它过程数据（如转速、电压、圈数）或当前二极管电流（光学EKS / EKM36和EFS / EFM50编码器）可以被记录下来，并且通过数字形式传输到控制器，以便于进行评估。“所有这些功能可帮助用户获取关于驱动和机械条件的状态信息，并预判未来趋势，”WITTENSTEIN motion control GmbH产品管理负责人Jörg Peters解释道。“受工业4.0影响，很多机械制造商都开始意识到人工智能这种永不过时的伺服技术。在传输技术的帮助下，带HIPERFACE DSL®接口的编码器实现了一种能提供连续状态监测和预防性维护数据的解决方案。”因此，WITTENSTEIN motion control GmbH在其所有新型PREMO伺服机电一体驱动装置平台中均采用带HIPERFACE DSL®接口的可选智能伺服反馈编码器。
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基于性能增量，完全可扩展：“PREMO”伺服机电一体驱动装置平台
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* q' d% }8 o% D+ ^2 t凭借最新研发的、完全可扩展的PREMO（精确运动）伺服机电一体驱动装置平台，WITTENSTEIN motion control GmbH现可通过模块化系统中的基于应用的性能增量对电机和传动装置进行配置，以组建客户定制的电机/减速机。Jörg Peters指出：“从理论上讲，这种模块化配置意味着客户能在40多万种PREMO产品组成的排列组合中进行选择。”在传动技术方面，PREMO伺服机电一体驱动装置拥有着出色的功率密度。由于采用了智能柔性模块系统，它们还变得异常紧凑和灵活，并且其扭矩也明显高于之前的产品。“整个产品系列包括基础型、增强型以及高端型，在各个应用范围内提供了高交互性，”Jörg Peters解释道。“在力学方面，带传动轴和法兰的产品型号能用于输出端；当涉及电子层面时，频谱可在PREMO基础型的核心设备模拟分解器，与PREMO高端型特色数字式HIPERFACE DSL®接口之间进行改变。”为了利用数字式单根电缆技术对所有性能进行优化，基础型入门级和高端型动态级可通过SICK的HIPERFACEDSL®伺服反馈编码器有选择性地进行升级。

7 v) w8 R1 W6 j$ g* fWITTENSTEIN motion control GmbH紧密依托“领先标准”

WITTENSTEIN motion control GmbH非常看好数字式单根电缆技术的前景，其中存在诸多理由。设备方面，HIPERFACE DSL®减少了一半的插接头和电缆需求。这不仅减少了电机/减速机的零部件数量，而且还削减了所需布线。此外，当PREMO伺服机电一体驱动装置集成于机器人、移动轴，或移动机械结构时，数量和重量的减少能降低动能需求，同时提高整个动力系统的能量利用效率。“此外，由于没有第二方插接头，流体进入到卫生环境的风险也大为降低，”Jörg Peters说道。至于具体的应用场合，凭借带HIPERFACE DSL®接口的伺服反馈编码器，各机器制造商可对PREMO机电一体驱动装置进行灵活配置，以确保每件任务所对应的通信接口不会过时。最后，在应用安全方面，通过HIPERFACE DSL®进行数据通讯能达到SIL2安全等级，满足了IEC 61508指令要求。“在我看来，HIPERFACE DSL®正逐渐成为一项领先的、适用于伺服驱动技术的数字反馈系统标准协议，”Jörg Peters在考量目前市场形势之后说道。“随着数字接口开发者的介入，SICK不仅在设备安装方面快人一步，同时还为HIPERFACE DSL®应用及其在多瑙艾辛根实验室的测试实施提供了技术支持。”
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PREMO+ HIPERFACE DSL®：完美实现状态监测

8 T6 D% F; W" j& r6 }将PREMO伺服机电一体驱动装置平台和带有数字式HIPERFACE DSL®接口的电机反馈系统整合，成功实现了诸多功能 - 将编码器和传感器上的传感输入（如温度测量等）集中于驱动器，监控机器零部件的状态和效用情况，并且使用该数据在需要借助于其它控制评估逻辑的场合进行状态监测。电机特性、序列号和零部件号，以及设备维护和更换需要用到的其它辅助数据，还可通过HIPERFACE DSL®，在电子式标签功能的帮助下进行传输。“一系列技术、运行和经济因素，使得机器和系统运行人员必须熟悉相应的伺服机电一体驱动装置，以及它对于状态监测的适用性，此事刻不容缓，”Jörg Peters建议。“传感器数据分析能力有助于以更快的速度解决破坏性因素和诱因。”与状态监测相关的第二个目标是优化机器效率，后者可实现生产效率的最大化。“我们需要实现基于目标需求的维护操作，以此保障机器的最佳运行，因此连续状态监测必不可少。”
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4 I7 v8 E5 U  r' l新的CM方案已付诸实践
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智能伺服机电一体驱动装置，如具有数字伺服反馈编码器和HIPERFACE DSL®接口的PREMO系列产品，可有效帮助客户在将来对相关驱动和机器参数趋势的变化进行更加全面的追踪和评估。时间证明，EKS/EKM36和EFS/EFM50系列伺服反馈编码器不仅能用于记录和评估温度，还适用于其它变量，如湿度等。其他方案描述了扭矩、横向力，或负载配置文件是如何进行记录和报告的，以便确定材料破损状况、轴承损坏程度，或在早期动力总成的磨损迹象。通过SHub®，SICK正在研究多传感器概念，它能使伺服电机变得更加智能，并且由于传感器数量的增加，还能丰富智能化维护的信息。与此同时，控制数据和维护数据还呈现独立化趋势，这样维护数据就可通过蓝牙或NFC（近场通信）网关在云端以直方图的形式呈现。


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通过这种方式，在物联网和状态监测领域，HIPERFACE DSL®为实现全新商业模式奠定了基础。这反过来又推动智能伺服机电一体驱动装置的发展，不过前提是它们像PREMO宣称的那样“HIPERFACE DSL®就绪”。